渤海油田殘留聚合物再利用技術(shù)的注入?yún)?shù)優(yōu)化研究與應(yīng)用

楊帥

摘 要：針對(duì)渤海油田油井含水率上升快的問(wèn)題，采用耐鹽型陽(yáng)離子改性淀粉與地層殘留聚合物地下絮凝的方式提高油井產(chǎn)量和降低含水率。本文在實(shí)驗(yàn)室利用物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)化耐鹽型陽(yáng)離子改性淀粉的段塞注入體積、驅(qū)替速度、注入時(shí)機(jī)和注入輪次對(duì)封堵效果的影響。結(jié)果表明：再利用劑的最佳注入段塞體積為0.3PV，適當(dāng)?shù)尿?qū)替速度可以提高封堵能力，注入時(shí)機(jī)越早越好，首輪注入用量對(duì)封堵效果影響最大。

關(guān)鍵詞：殘留聚合物;再利用技術(shù);注入?yún)?shù)優(yōu)化

1 引言

目前越來(lái)越多的陸地油田開(kāi)發(fā)處于中高含水期，隨著人們對(duì)油氣需求的日益增長(zhǎng)，海上油田被勘探和開(kāi)發(fā)。渤海油田是中國(guó)海上勘探開(kāi)發(fā)最大的油田，聚合物驅(qū)作為一種最高效的提高采收率方式廣泛應(yīng)用，水驅(qū)油之后能再次提高10%的采收率[1-5]。但是，由于油藏的非均質(zhì)性和油水流度比大，優(yōu)勢(shì)通道在油藏中越來(lái)越大導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)一步提高采收率。同時(shí)，大量聚合物隨采出液產(chǎn)出加重了水處理的負(fù)擔(dān)。因此戴彩麗等人提出聚合物再利用技術(shù)[6-7]，通過(guò)再利用劑與地層殘留聚合物發(fā)生絮凝和交聯(lián)作用降低優(yōu)勢(shì)通道的滲透率和產(chǎn)出液聚合物的濃度。聚合物再利用技術(shù)在陸地油田取得了很多成功的結(jié)果，但是對(duì)于海上油田報(bào)道甚少。

2 聚驅(qū)后再利用劑的注入體積對(duì)效果的影響

再利用劑注入體積的大小關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)施工注入量的多少，在室內(nèi)模擬不同注入段塞體積的封堵能力，從而進(jìn)行注入段塞體積的優(yōu)化，采用殘余阻力系數(shù)法研究不同注入段塞對(duì)地層封堵能力的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1所示。

從表1可知：隨著注入體積增加，殘余阻力系數(shù)先增加后降低，當(dāng)注入體積小于0.2PV時(shí)，形成絮凝體的體積較少且強(qiáng)度不大;當(dāng)注入體積大于0.3PV時(shí)，殘余阻力系數(shù)降低很快是因?yàn)橛昧窟^(guò)量時(shí)，形成的絮凝體會(huì)出現(xiàn)松散。因此注入段塞體積的優(yōu)化需要考慮聚合物濃度和封堵能力。

3 聚驅(qū)后再利用劑的注入速度對(duì)效果的影響

注入速度過(guò)低會(huì)影響開(kāi)發(fā)的效率，注入速度過(guò)高很對(duì)非目的層造成影響，同時(shí)注入壓力過(guò)大，對(duì)海洋現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)采用單巖心和雙巖心并聯(lián)模型研究注入速度對(duì)效果的影響。

3.1 單巖心模型

實(shí)驗(yàn)固定注入體積為0.3PV，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

從表2可知：隨著注入速度的增加，殘余阻力系數(shù)先增加后降低，這是因?yàn)楫?dāng)注入速度較低時(shí)，注入再利用劑的濃度較高，與前端殘留的聚合物相遇發(fā)生過(guò)度絮凝反應(yīng)，當(dāng)注入速度升高時(shí)，再利用劑的黏度低于聚合物的黏度，再利用劑很快就到了巖心的中后段，沒(méi)有和殘留的聚合物發(fā)生反應(yīng)，因此最佳的注入速度范圍為5.0～8.0mL/min。

3.2 雙巖心并聯(lián)模型

用雙巖心模擬地層的非均質(zhì)性和優(yōu)勢(shì)通道，物理模擬流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)比三種速度條件下采收率增值變化，采收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可知：低速注入會(huì)造成再利用劑少地進(jìn)入低滲透層，減少對(duì)低滲透層的污染，使低滲透層的采收率增值大幅度提高，其中當(dāng)注入速度為8.0mL/min時(shí)，整體提高采收率幅度能達(dá)到17.94%。

4 聚驅(qū)后再利用劑的注入時(shí)機(jī)對(duì)效果的影響

采用三層非均質(zhì)巖心，以提高采收率幅度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)驅(qū)油實(shí)驗(yàn)研究提高采收率的幅度。實(shí)驗(yàn)在注入不同體積的后續(xù)水驅(qū)然后注入再利用劑段塞，進(jìn)行驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，對(duì)比最終采收率和提高采收率幅度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4中可知，當(dāng)后續(xù)水為0.01PV時(shí)的最終采收率和提高采收率幅度值是最大的。在注入量固定的情況下，注入時(shí)機(jī)越早，對(duì)含水的上升控制效果越好，因?yàn)椴沙龀潭冗€比較低，中低儲(chǔ)層有較多的的剩余油，早期注入再利用劑能使其充分與聚合物發(fā)生反應(yīng)，封堵高滲透層，最大限度的提高采收率。

5 聚驅(qū)后再利用劑的注入輪次對(duì)效果的影響

實(shí)驗(yàn)采用單管模型和殘余阻力系數(shù)法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表5所示。

從表5可知：在整體注入量不變的前提下，只增加注入輪次不能提高再利用效果發(fā)生封堵，這是因?yàn)閱为?dú)注入再利用劑，沒(méi)有聚合物的再利用作用，是不能實(shí)現(xiàn)封堵的，殘留聚合物再利用的封堵效果主要取決于一次再利用劑的注入量，一次注入量越大，封堵效果越好。

參考文獻(xiàn)：

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